钒含量对Fe-Cr-C系堆焊合金显微组织和性能的影响

摘要

采用等离子堆焊技术在20钢基体上制备6组不同钒铁含量的钒铁/Fe60合金粉末的堆焊合金层，并利用SEM、EDS、XRD和维氏硬度计等设备对其进行检测，探讨不同钒铁含量对堆焊层显微组织和性能的影响规律.研究结果表明：堆焊层显微组织由α-Fe、VC、（Fe, Cr, V）₇C₃和（Fe, Cr, V）₃C组成.随着钒铁含量的增加，α-Fe基体组织逐渐细化；共晶组织由长条状向蜂窝状转变，最终转变为层片状；VC、（Fe, Cr, V）₇C₃硬质相数量逐渐增多.大部分VC在晶界处析出，显著增强了界面结合强度，其与[α-Fe+（Fe, Cr, V）₇C₃]相形成多边形网络耐磨骨架，极大地提升了合金耐磨性.随着钒铁含量的增加，堆焊层平均显微硬度不断提高，当钒铁质量分数为35%时，堆焊层近表层平均显微硬度最高(629.4HV_0.2),约为基体的3.5倍.

关键词

堆焊 / Fe-Cr-C / 显微组织 / 显微硬度

基金资助

国家自然科学基金青年基金项目(51901141); 辽宁省教育厅科学研究项目(LJ2020034)